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서울도심 빌딩풍과 미세먼지

[특별기고] 서울도심 빌딩풍과 미세먼지

기사입력 2018-01-30 오전 9:12:35 입력
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서울도심 빌딩풍과 미세먼지
 



서울시립과학관  G전시실`빌딩풍`전시체험 코너

서울시립과학관 G전시실`빌딩풍`전시체험 코너

 

빌딩 숲속 건물과 건물 사이를 걷다보면 종종 아주 강한 바람을 만날 때가 있다.

 

사람들은 보통 세차게 불던 바람이 도심의 높은 빌딩을 만나면 그 흐름이 가로막혀 약해질 거라고 여기는데 실제로는 그 반대다.

 

이와 같이 빌딩숲 사이에서 강한 바람이 발생하는 이유는 넓은 공간에 있던 바람이 좁은 공간으로 들어오면 압력이 낮아지고 속도는 빨라져서다.

 

물리에서는 이것을 베르누이 정리(Bernoulli’s theorem)라고 한다.

 

특히 건물이 빽빽하게 밀집돼 있는 도심의 경우 이러한 현상이 한층 드라마틱하다.

 

바람이 고층 건물에 부딪치는 경우 상공의 강한 바람이 지표면으로 급강하 한 뒤, 소용돌이처럼 위로 솟구치거나, 좌우로 빠르게 유동할 시 좌우로 유동한 바람이 좁은 사이나 골목길을 통과하면 속력이 더욱 증가한다.

 

심하면 태풍과 같은 위력을 보이기도 한다. 이렇게 도심 고층빌딩 사이에서 갑작스럽게 발생하는 강한 바람을 ‘빌딩풍’이라고 한다.

 

서울시립과학관 G전시실에는 ‘서울시 빌딩풍’을 눈으로 확인하는 전시체험 코너가 있는데, 이곳에서는 연기를 통한 연출로 관람객이 서울 도심 상공에서 대기가 어떻게 움직이는지를 관찰할 수 있다.

 

요즘 들어 이곳이 부쩍 더 인기가 있는 것은 그만큼 대기에 대한 일반인들 관심이 높아졌기 때문일 것이다.

 

빌딩풍은 때때로 간판이나 지붕이 갑자기 날아가는 등 시민 안전을 위협하기도 하고, 물리적 피해를 주기도 한다.

 

또 요즘처럼 도심 차량 배기가스가 소용돌이 현상으로 빠르게 합류해 초미세먼지 농도를 더욱 악화시키며, 이를 다시 지상으로 끌어들여 국지적인 대기오염이 발생시키고 건강을 위협하기도 한다.

 

같은 대한민국 하늘 아래 똑같이 중국바람이 유입됐는데도, 서울 등 대도심 미세먼지 농도가 짙은 이유다.

 

빌딩풍은 도심 지역에서만 관찰되는 신기하고 재미있는 이색현상이지만, 초미세먼지 주의보 발령은 결코 반갑지만 않다.

 

겨울 빌딩풍은 천덕꾸러기 취급을 받지만, 예외적으로 도심 속 낭만을 연출하기도 한다. 미국 사람들은 빌딩풍을 별칭으로 ‘먼로바람’이라고 부르는데, 마를린 먼로 영화 ‘7년 만의 외출’에서 바람에 스커트가 날리는 장면에서 유래됐다.

 

 

서울시립과학관 G전시실`우리주변의 미세먼지 농도는?` 전시체험 코너

서울시립과학관 G전시실`우리주변의 미세먼지 농도는?` 전시체험 코너

 

서울시립과학 G전시실에는 우리 일상 속 대기와 관련된 또 다른 전시물로 ‘우리 주변의 미세먼지농도는?’코너도 있다.

 

서울시 대기환경정보 사이트에서 제공되는 실시간 미세먼지 및 초미세먼지 데이터를 연계해 지역별 미세먼지와 초미세먼지 데이터 정보영상을 보여준다. 특히 초미세먼지가 인체에 흡수되는 과정과 그로 인한 피해도 확인 할 수 있다.

 

대기 중에 눈에 보이는 먼지는 보통 분진이라고 부르는 입경이 100㎛ 정도 크기이다.

 

이러한 큰 먼지는 폐까지 도달하지 못하고 코나 기도에서 걸려 객담 등으로 걸러져 나온다. 하지만 미세먼지는 이보다 훨씬 작기 때문에 걸러지지 못하고 폐까지 도달한다. 해변 모래가 70㎛ 정도인데 비해 미세먼지는 10㎛ 이하이다.

 

 

* PM : PM은 영어의 Particulate Material의 약자로 알갱이(입자) 형태의 물질을 뜻한다.
* 미세먼지의 단위 ㎛(마이크로미터) : 1m의 백만 분의 1에 해당하는 길이 단위이다

 

즉, 미세먼지는 모래보다 더 깊숙이 몸 속으로 들어올 수 있으며, 기관지를 거쳐 폐에 흡착하여 호흡기 질환을 일으키는 것이다.

 

또한 미세먼지보다 더 작은 지름 2.5㎛ 이하 초미세먼지는 폐 기관까지 들어가 산소교환이 이루어지는 폐포까지 도달할 수 있어 더 심각하다.

 

미세먼지를 PM10, 초미세먼지를 PM2.5라고 표시하는 이유는 그 크기에서 유래한다.

 

미세먼지와 초미세먼지는 주로 자동차 배출가스나 공장 굴뚝 등을 통해 배출되며, 중국 황사나 심한 스모그로 인해 날아오는 크기가 작은 먼지를 말한다.

 

 

전자현미경으로 관찰한 미세먼지

전자현미경으로 관찰한 미세먼지

 

자연적으로 발생하는 미세먼지로 모래 먼지, 화산재, 산불로 인해 발생하는 먼지, 바닷가에 소금을 포함한 먼지 알갱이 등이 포함되어 있으나 대부분 미세먼지는 사람의 생산 활동에 의해 대부분 발생한다. 주로 자동차, 화력발전소, 보일러 등 연료를 태우는 과정에서 배출된다.

 

미세먼지는 황사와는 전혀 다른 방식으로 생성돼 발생원인이 완전히 다르다. 황사는 과거에는 자연 풍화 현상이었지만, 현대에 와서 모래 알갱이가 중금속이 함유된 공장 매연을 몰고 와 문제가 되고 있다.

 

반면에 미세먼지는 공기 중 매연이 너무 많아, 매연 내 입자들과 공기 중에 있는 황산화물, 수분 등이 엉겨서 생긴 것으로, 자동차 배기가스 등과 같이 도심지역에서 발생되는 매연 비중도 높다.

 

초미세먼지 저감 노력으로 시민들이 차량2부제에 동참할 것을 독려하는 것도 이러한 연유다.

 

환경보호는 미래를 위한 가장 위대한 유산이라고 할 수 있다. 초미세먼지가 한창 이슈인 요즘 서울시립과학관을 방문하면 미세먼지 저감을 위해 우리 스스로가 동참하고 실천해야 필요성을 체감하는 좋은 동기부여가 될 것이다. 교육적인 효과와 더불어 무엇보다 실내 관람이지만 야외 못지않게 활동적이고 흥미롭다.

 

 

이현배 서울시립과학관 전시과장이현배 서울시립과학관 전시과장은 천문우주학, 과학관학을 전공하고 국립과학관 연구관과 시민천문대 대장을 지낸 과학전시 전문가다. 서울의 일상에서 과학 원리를 배우고, 스스로 알아가는 재미를 찾는 소통형 과학 전시물을 만들기 위해 노력하고 있다.

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